Zigbee发展环境研究.doc

袀Zigbee发展环境研究蚅[摘要]ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术。ZigBee在整个协议栈中处于网络层的位置,(物理层)和MAC(媒体访问控制层),对上ZigBee提供了应用层接口。芃[关键词]Zigbee:WLAN:、网状、树形的网络拓扑,可用于无线传感器网络(WSN)的组网以及其他无线应用。,可以容纳高达65000个节点。这些节点的功耗很低,单靠2节5号电池就可以维持工作6~24个月。除此之外,它还具有很高的可靠性和安全性。这些优点使基于ZigBee的WSN广泛应用于工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。羇ZigBee协议由ZigBee联盟制定,是ZigBee的核心。目前国外带有ZigBee协议栈的全功能开发系统的价格非常高昂,而且ZigBee/。本文研究的ZigBee精简版协议栈代码开放,在某些应用中可以达到标准版协议栈的效果,但是费用却低很多,因此具有较高的研究价值和应用价值。莇肂一、Zigbee技术特性肃ZigBee这个字源自于蜜蜂群跳Z形状的舞蹈,来通知其它蜜蜂有关花粉位置等信息,以达到彼此沟通讯息之目的,故以此作为新一代无线通讯技术之命名。ZigBee先前亦被称为「HomeRFLite」、「RF-EasyLink」或「FireFly」无线电技术,目前统一称为ZigBee。莈ZigBee是一种短距离、架构简单、低消耗功率与低传输速率的无线通讯技术,其传输距离最远可达100公尺,,传输速率为20K至250Kbps,网络架构具备Master/Slave属性,并可达到双向通信功用。根据ZigBee的技术本质,ZigBee具有下列特性:(1)省电:ZigBee传输速率低,使其传输数据量少,所以讯号的收发时间短,其次在非工作模式时,ZigBee处于睡眠模式,而在工作与睡眠模式之间的转换时间,一般睡眠启动时间只有15ms,而设备搜索时间为30ms。通过上述方式,使得ZigBee十分省电,电池可支持ZigBee长达6个月到2年左右的使用时间。(2)可靠度高:ZigBee的MAC层采用talk-when-ready碰撞避免机制,这个机制为当有数据传送需求时则立即传送,每个发送的数据封包都由接收方确认收到,并进行确认讯息回复,若没有得到确认讯息的回复就表示发生了碰撞,将再传一次,这种方式大幅提高系统信息传输之可靠度。(3)高度扩充性:一个ZigBee的网络最多包括有255个ZigBee网络节点,其中一个是Master设备,其余则是Slave设备。workCoordinator则整体网络最多可达到6千5百个ZigBee网络节点,workCoordinator可互相连接,使整体ZigBee网络节点数目将十分可观。袅ZigBee与其它无线通讯技术相较,在区域与个人网络的无线通讯技术面貌,(Wi-Fi)主要定位在无线区域网络(work,WLAN),作数据传输用,而Bluetooth、UWB与ZigBee